DE102009008805A1 - Wind turbine for use in generation of power, has vane whose surface is formed such that counter torque is less around vertical yaw axis by wind effect on vane and lesser than torque around yaw axis by wind effect on wind wheel - Google Patents

Wind turbine for use in generation of power, has vane whose surface is formed such that counter torque is less around vertical yaw axis by wind effect on vane and lesser than torque around yaw axis by wind effect on wind wheel Download PDF

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    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Abstract

The turbine has a housing (1) rotatably arranged on a tower (2) around a vertical yaw axis (13), where an electrical generator is fixed in the housing. The generator has a rotor kinematically connected to a wind wheel (3) provided on a lee side of the tower. The housing has a vane (14) provided in the form of a vertical blade that is arranged on a windward side of the tower. The surface of the vane is formed such that the counter torque is less around the vertical yaw axis by wind effect on the vane and lesser than the torque around the yaw axis by wind effect on the wheel.

Description

Die Erfindung betrifft eine Windkraftanlage gemäß den Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a wind turbine according to Preamble of claim 1.

Alle Windkraftanlagen mit horizontaler Rotationsachse des Windrades müssen der Windrichtung nachgeführt werden. Dazu ist die Gondel mit dem Windrad und mit dem Elektrogenerator horizontal um eine vertikale Gierachse drehbar auf dem Turm angebracht. Windkraftanlagen, deren Windräder auf der Leeseite des Turmes angeordnet sind, brauchen den komplizierten Windnachführungsmechanismus mit dem Windrichtungsgeber und mit den Stellmotoren nicht. Der Wind wirkt auf das Windrad ein und dreht die Gondel automatisch gegen den Wind und sorgt für eine sogenannte passive Windnachführung (z. B. DE 31 19736 C2 ).All wind turbines with a horizontal axis of rotation of the wind turbine must track the wind direction. For this purpose, the nacelle with the wind turbine and the electric generator is mounted horizontally rotatable on the tower about a vertical yaw axis. Wind turbines whose wind turbines are located on the leeward side of the tower do not need the complicated Windnachführungsmechanismus with the wind direction sensor and with the servomotors. The wind acts on the windmill and automatically turns the nacelle against the wind and ensures a so-called passive wind tracking (eg. DE 31 19736 C2 ).

Aber bei solchem Verfahren der Windnachführung entstehen sogenannte Nick- und Gierschwingungen der Gondel mit dem Windrad und mit dem Elektrogenerator, deren Amplituden und Frequenzen die unzulässigen Größen erreichen können. Um solche Schwingungen zu dämpfen, benutzt man verschiedene Vorrichtungen und Verfahren (z. B. EP 0 009 767 A2 ), die die Konstruktion der Windkraftanlagen komplizieren und unzuverlässigen beim Betrieb machen.But with such a method of Windnachführung arise so-called pitch and yaw vibrations of the nacelle with the wind turbine and the electric generator whose amplitudes and frequencies can reach the impermissible sizes. To dampen such vibrations, various devices and methods are used (eg. EP 0 009 767 A2 ), which complicate the construction of wind turbines and make them unreliable in operation.

Der Anmeldung liegt offensichtlich die Aufgabe zugrunde, die Windkraftanlage zu schaffen, die einfach in seinem Aufbau ist, zuverlässig über lange Betriebszeiten arbeitet und deren Stromerzeugung gegenüber den bisher bekannten Windkraftanlagen verbessert und nicht aufwendig ist.Of the Registration is obviously the task underlying the wind turbine to create that is simple in its construction, reliable over long operating times and their power generation compared the previously known wind turbines improved and not consuming is.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Windkraftanlage die Windfahne oder das zusätzliche Windrad, die auf der Luvseite des Turmes angeordnet sind, aufweist.These The object is achieved according to the invention that the wind turbine the wind vane or the additional Pinwheel, which are arranged on the windward side of the tower, has.

Die Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt, hierbei sind nur die Oberteile der Windkraftanlagen zu sehen. Es zeigenThe Embodiments of the invention are in the drawings shown here are only the tops of the wind turbines to see. Show it

1 eine Windkraftanlage mit der Windfahne, 1 a wind turbine with the wind vane,

2 ein Querschnitt A-A gemäß 1, 2 a cross section AA according to 1 .

3 eine Windkraftanlage mit dem zusätzlichen Windrad und mit den Ausgleichsschaufeln, 3 a wind turbine with the additional wind turbine and with the balancing blades,

4 ein Querschnitt C-C gemäß 3, 4 a cross section CC according to 3 .

5 eine Windkraftanlage gemäß 3 jedoch mit dem Zahnradtrieb und mit der verschobenen zusätzlichen Windrad, 5 a wind turbine according to 3 however with the gear drive and with the shifted additional wind wheel,

6 eine Windkraftanlage mit dem zusätzlichen Rotor, 6 a wind turbine with the additional rotor,

7 eine Windkraftanlage mit dem zusätzlichen Stator, 7 a wind turbine with the additional stator,

8 eine Windkraftanlage mit zwei Paar der gleichachsigen Windräder, 8th a wind turbine with two pairs of equiaxed windmills,

9 ein Querschnitt B-B gemäß 8, 9 a cross section BB according to 8th .

10 eine Windkraftanlage mit dem drehbaren Stator, 10 a wind turbine with the rotatable stator,

11 eine Darstellung entsprechend 10, bei der jedoch die beide Windräder sich einerseits auf einer Seite der Gondel befinden. 11 a representation accordingly 10 in which, however, the two wind turbines are on the one hand on one side of the nacelle.

3, 5, 6, 7, 8, 10, 11 sind die Längsschnitte der Gondel. 3 . 5 . 6 . 7 . 8th . 10 . 11 are the longitudinal sections of the nacelle.

In den Figuren zeigen die Pfeile die Windrichtung.In The arrows show the wind direction in the figures.

Die Windkraftanlage besteht aus der Gondel 1, die um eine vertikale Gierachse 13 horizontal schwenkbar am oberen Ende des Turmes 2 angebracht ist. in der Gondel 1 ist der Elektrogenerator 16 mit dem Rotor 7 und dem Stator 8 angebracht. Der Rotor 7 ist durch die Welle 5 kinematisch mit dem Windrad 3, das sich auf der Leeseite des Turmes 2 befindet, verbunden. Wenn sich die Windrichtung ändert, wirkt der Wind auf das Windrad 3 ein, infolgedessen sich ein Drehmoment um die vertikale Gierachse 13 bildet, das dreht die Gondel 1 um die Gierachse 13 automatisch in die richtige Richtung und ordnet die windwärts an. Wenn der Wind wirbelt oder böiger ist und seine Richtung sich in der Horizontal- und Vertikalebene plötzlich, schnell und häufig ändert, entstehen die Nick- und Gierschwingungen der Gondel 1, deren Amplituden und Frequenzen die unzulässigen Größen erreichen können. Um solche Schwingungen zu dämpfen und die Gondeldrehgeschwindigkeit zu verringern, ist es nötig ein Gegendrehmoment anzulegen, wobei dieses Gegendrehmoment muss weniger als Drehmoment vom Wind sein.The wind turbine consists of the gondola 1 around a vertical yaw axis 13 horizontally swiveling at the top of the tower 2 is appropriate. in the gondola 1 is the electric generator 16 with the rotor 7 and the stator 8th appropriate. The rotor 7 is through the wave 5 kinematically with the wind turbine 3 located on the leeward side of the tower 2 is connected. When the wind direction changes, the wind acts on the wind turbine 3 as a result, a torque about the vertical yaw axis 13 that makes the gondola turn 1 around the yaw axis 13 automatically in the right direction and arrange the windward. When the wind is whirling or gusting and its direction changes abruptly, quickly and frequently in the horizontal and vertical planes, the nip and yaw vibrations of the gondola arise 1 whose amplitudes and frequencies can reach the impermissible levels. To dampen such vibrations and reduce the gondola rotation speed, it is necessary to apply a counter torque, which counter torque must be less than torque from the wind.

Gemäß 1 entsteht das Gegendrehmoment um die vertikale Gierachse 13 mit Hilfe des vertikalen Blattes der Windfahne 14, die sich auf der Luvseite des Turmes 2 befindet. Bei der Änderung der Windrichtung in der Horizontalebene wirkt der Wind auf das Windrad 3 ein und bildet ein Drehmoment, das sich die Gondel 1 um die vertikale Gierachse 13 zu wenden bestrebt. Gleichzeitig wirkt der Wind auf das vertikale Blatt der Windfahne 14 ein und bildet das Gegendrehmoment, das weniger als Drehmoment vom Wind ist und das der Wendung der Gondel 1 entgegenwirkt. Infolgedessen dreht sich die Gondel 1 um die vertikale Gierachse 13 langsamer. So erreicht man die Dämpfung der Gierschwingung. Um die Nickschwingung zu dämpfen, aufweist die Windfahne 14 das horizontale Blatt (2), das gleichartig funktioniert. Wenn sich die Windrichtung in der Vertikalebene ändert, wirkt er auf das Windrad 3 ein und bildet das Drehmoment um die Querachse der Gondel 1. Gleichzeitig wirkt der Wind auf das horizontale Blatt der Windfahne 14 ein und bildet das Gegendrehmoment um dieselbe Achse. Dieses Gegendrehmoment ist weniger als Drehmoment vom Wind, deshalb wendet sich die Gondel 1 um seine Querachse und stellt sich seine Längsachse entlang den Wind auf. Wenn nötig ist die Längsachse der Gondel 1 in der Querposition immer zurückzuhalten, sind das Drehmoment vom Wind um die Querachse der Gondel 1 und das Gegendrehmoment um dieselbe Achse gleich groß. Das Drehmoment ist gleich dem Produkt aus einer Kraft des Windes, die auf das Windrad 3 einwirkt, und der Entfernung bis zu der Achse der Wendung der Gondel 1. Das Gegendrehmoment ist gleich dem Produkt aus einer Kraft des Windes, die auf die Windfahne 14 einwirkt, und der Entfernung bis zu derselben Achse der Wendung der Gondel 1. Da die Windrichtung sich nicht nur in den Horizontal- und Vertikalebene ändern kann, sondern auch in den schiefen Ebenen, kann die Windfahne 14 außer den horizontalen und vertikalen Blättern noch geneigte Blätter aufweisen. D. h. kann die Windfahne 14 ein Blatt oder mehrere Blätter haben.According to 1 The counter-torque is created around the vertical yaw axis 13 with the help of the vertical leaf of the wind vane 14 lying on the windward side of the tower 2 located. When changing the wind direction in the horizontal plane, the wind acts on the wind turbine 3 a and forms a torque, which is the nacelle 1 around the vertical yaw axis 13 endeavored to turn. At the same time the wind acts on the vertical leaf of the wind vane 14 and forms the counter torque, which is less than torque from the wind and the turn of the nacelle 1 counteracts. As a result, the gondola 1 around the vertical yaw axis 13 slower. This achieves the damping of the yaw vibration. To dampen the pitching vibration, has the wind vane 14 the horizontal sheet ( 2 ), which works the same way. When the wind direction changes in the vertical plane, it acts on the windmill 3 and forms the torque around the transverse axis of the nacelle 1 , At the same time, the wind acts on the horizontal blade of the wind vane 14 and forms the counter torque about the same axis. This counter torque is less than torque from the wind, so the nacelle turns 1 around its transverse axis and its longitudinal axis is set up along the wind. If necessary, the longitudinal axis of the nacelle 1 always restraining in the transverse position, are the torque from the wind around the transverse axis of the nacelle 1 and the counter torque about the same axis the same size. The torque is equal to the product of a force of the wind acting on the wind turbine 3 acts, and the distance to the axis of the turn of the gondola 1 , The counter torque is equal to the product of a force of the wind acting on the wind vane 14 acts, and the distance to the same axis of the turn of the gondola 1 , Since the wind direction can change not only in the horizontal and vertical plane, but also in the inclined planes, the wind vane can 14 except the horizontal and vertical leaves still inclined leaves. Ie. can the wind vane 14 have a leaf or several leaves.

Anstatt der Windfahne 14 kann das zusätzliche Windrad 4 an der Gondel 1 drehbar auf der Luvseite des Turmes 2 angebracht sein. Wobei seine Konstruktionsabmessungen können gleichbedeutende oder andere als die Konstruktionsabmessungen des Windrades 3 sein und können sich beide Windräder in entgegengesetzter oder in gleicher Richtung drehen.Instead of the wind vane 14 can the extra pinwheel 4 at the gondola 1 rotatable on the windward side of the tower 2 to be appropriate. Its design dimensions may be synonymous or other than the design dimensions of the pinwheel 3 and both windmills can turn in opposite or in the same direction.

Die 3 ist eine andere Bauart der Windkraftanlage, in der zum Unterschied von der letztgenannten Windkraftanlage das zusätzliche Windrad 4, das auf der Luvseite des Turmes 2 angeordnet ist, durch die zusätzliche Welle 6 mit dem Rotor des Elektrogenerators 16 kinematisch verbunden ist. Das Windrad 3 und das zusätzliche Windrad 4 rotieren beide in der gleichen Richtung. Wobei der Durchmesser des zusätzlichen Windrades 4 ist kleiner als der Durchmesser des Windrades 3. Wenn nötig, können die Schaufeln des Windrades 3 und die Schaufeln des zusätzlichen Windrades 4 die ungleichen Anstellwinkel aufweisen. Außerdem können jede Schaufel des Windrades 3 und die entsprechende Schaufel des zusätzlichen Windrades 4 in gleichen Ebenen oder willkürlich verschränkt, z. B. schachbrettartig, angeordnet sein und die Schaufelanzahl kann bei dem Windrad 3 und bei zusätzlichem Windrad 4 ungleich sein. In dieser Konstruktion muss das Gegendrehmoment auch kleiner als das entsprechende Drehmoment vom Wind sein.The 3 is another type of wind turbine, in contrast to the latter wind turbine, the additional wind turbine 4 on the windward side of the tower 2 is arranged by the additional shaft 6 with the rotor of the electric generator 16 kinematically connected. Windmill 3 and the additional windmill 4 both rotate in the same direction. Where the diameter of the additional wind turbine 4 is smaller than the diameter of the wind turbine 3 , If necessary, the blades of the wind turbine can 3 and the blades of the additional wind turbine 4 have the uneven angles of attack. In addition, every blade of the wind turbine 3 and the corresponding bucket of the additional wind turbine 4 in the same planes or arbitrarily crossed, z. B. checkered, be arranged and the number of blades at the wind turbine 3 and with additional wind turbine 4 be unequal. In this design, the counter torque must also be smaller than the corresponding torque from the wind.

Während der Bewegung des Luftstromes durch das zusätzliche Windrad 4 entsteht seine Drallerzeugung. Um die Entdrallung des Luftstromes auszuführen, kann die Gondel 1 mit den Ausgleichsschaufeln 17 ausgerüstet werden (3, 4). Wobei können die Ausgleichsschaufeln 17 verstellbar oder unverstellbar sein. Die Länge der Ausgleichsschaufeln 17 kann gleich, größere oder kleinere als die Länge der Schaufeln des Windrades 3 oder des zusätzlichen Windrades 4 sein. Die Anzahl der Ausgleichsschaufeln 17 kann mehr als eine sein. Die Form und die Konstruktion der Ausgleichsschaufeln können verschieden sein. Sie hängen hauptsächlich von den Konstruktionen des Windrades 3 und des zusätzlichen Windrades 4 ab.During the movement of the air flow through the additional wind turbine 4 arises his spin production. To perform the Entdrallung the air flow, the nacelle 1 with the balancing blades 17 be equipped ( 3 . 4 ). Where can the balance blades 17 be adjustable or unadjustable. The length of the balance blades 17 may be equal to, larger or smaller than the length of the blades of the windmill 3 or the additional wind turbine 4 be. The number of equalizing blades 17 can be more than one. The shape and construction of the balance vanes may be different. They mainly depend on the constructions of the windmill 3 and the additional wind turbine 4 from.

Zur Verringerung des Kippmoments, das auf die Gondel 1 infolge der Rotation der Windräder wirkt, rotiert das zusätzliche Windrad 4 in entgegengesetzter Richtung als das Windrad 3. Dabei ist die zusätzliche Welle 6 des zusätzlichen Windrades 4 z. B. durch den Zahnradtrieb 9 mit dem Rotor des Elektrogenerators 16 verbunden und sich abseits von der Welle 5 befindet, d. h. die Welle 5 und die zusätzliche Welle 6 sind nicht gleichachsig (5).To reduce the overturning moment on the nacelle 1 As a result of the rotation of the wind turbine acts, rotates the additional wind turbine 4 in the opposite direction than the wind turbine 3 , Here is the additional wave 6 of the additional wind turbine 4 z. B. by the gear drive 9 with the rotor of the electric generator 16 connected and away from the wave 5 is located, ie the shaft 5 and the extra wave 6 are not equiaxed ( 5 ).

Damit bei dem Ausfall eines der Windräder die Arbeit der Windkraftanlage sich fortsetzt, weist die Windkraftanlage den zusätzlichen Rotor 10 auf, dessen zusätzliche Welle 6 mit dem zusätzlichen Windrad 4 verbunden ist, wobei der Rotor 7 und der zusätzliche Rotor 10 einen gemeinsamen Stator 8 haben und in gleicher oder entgegengesetzter Richtung rotieren (6). Der zusätzliche Rotor 10 kann den eigenen zusätzlichen Stator 15 haben, d. h. in der Gondel 1 zwei Elektrogeneratoren angeordnet sind, deren Rotoren in gleicher oder entgegengesetzter Richtung rotieren. In diesem Fall sind weniger Türme 2 erforderlich (7).So that in case of failure of one of the wind turbines, the work of the wind turbine continues, the wind turbine has the additional rotor 10 on, whose additional shaft 6 with the additional wind turbine 4 is connected, wherein the rotor 7 and the additional rotor 10 a common stator 8th and rotate in the same or opposite direction ( 6 ). The additional rotor 10 can own the additional stator 15 have, ie in the gondola 1 two electric generators are arranged, whose rotors rotate in the same or opposite direction. In this case, there are fewer towers 2 required (required) 7 ).

Die Windkraftanlage kann mehr als zwei Generatoren haben, z. B. vier (8, 9). In diesem Fall weist sie zwei Paar fluchtender Windräder auf, und zwar zwei fluchtende Windräder 3 und 3' und zwei fluchtende zusätzliche Windräder 4 und 4', jedes von ihnen mit eigenem Elektrogenerator 16 kinematisch verbunden ist. Wobei können die Konstruktionsabmessungen der Windräder 3 und 3' und der zusätzlichen Windräder 4 und 4' und ihre Drehrichtung sowohl gleich als auch ungleich sein.The wind turbine may have more than two generators, eg. Four ( 8th . 9 ). In this case, it has two pairs of aligned wind turbines, namely two aligned wind turbines 3 and 3 ' and two aligned additional wind turbines 4 and 4 ' Each of them with its own electric generator 16 kinematically connected. Where can the design dimensions of wind turbines 3 and 3 ' and the additional wind turbines 4 and 4 ' and their direction of rotation will be both equal and unequal.

Die Windkraftanlage gemäß 10 weist den drehbaren Stator 12 auf, der mit dem zusätzlichen Windrad 4 durch die Welle 11 in Drehung getrieben wird. Dabei rotieren der Rotor 7 und der drehbare Stator 12 in entgegengesetzter Richtung, infolgedessen steigt die Relativgeschwindigkeit des Rotors 7 in dem Magnetfeld des Stators 12. Der drehbare Stator 12 kann mit dem Windrad 3 kinematisch verbunden sein und der Rotor 7 kann mit dem zusätzlichen Windrad 4 kinematisch verbunden sein.The wind turbine according to 10 has the rotatable stator 12 on, with the additional wind turbine 4 through the wave 11 is driven in rotation. The rotor is rotating 7 and the rotatable stator 12 in the opposite direction, as a result, the relative speed of the rotor increases 7 in the magnetic field of the stator 12 , The rotatable stator 12 can with the pinwheel 3 kinematically connected and the rotor 7 can with the additional wind turbine 4 kinematically connected.

11 stellt eine ähnliche Windkraftanlage dar, jedoch sind das Windrad 3 und das zusätzliche Windrad 4 gleichachsig hintereinander auf einer Seite der Gondel 1 angeordnet. 11 represents a similar wind turbine, but are the wind turbine 3 and the additional windmill 4 equiaxed one behind the other on one side of the gondola 1 arranged.

Die Windräder und die zusätzlichen Windräder aller Windkraftanlagen können die gleichen oder die ungleichen Konstruktionsabmessungen aufweisen, d. h. der Durchmesser, die Schaufelanzahl, der Anstellwinkel und die Drehzahl der Windräder 3, der Windräder 3', der zusätzlichen Windräder 4 und der zusätzlichen Windräder 4', sowie ihre Drehrichtungen können gleichen oder ungleichen sein.The windmills and the additional windmills of all wind turbines may have the same or unequal design dimensions, ie diameter, number of blades, angle of attack and speed of the windmills 3 , the wind wheels 3 ' , the additional wind wheels 4 and the additional wind turbines 4 ' , as well as their directions of rotation may be the same or unequal.

Wobei das Gegendrehmoment um die vertikale Gierachse 13 durch die Windeinwirkung auf das vertikale Blatt der Windfahne 14 oder auf die zusätzliche Windräder 4 und 4' weniger als das Drehmoment um dieselbe Achse, das bei der Einwirkung des Windes auf die Windräder 3 und 3' entsteht, ist. Und das Gegendrehmoment um die Querachse der Gondel 1 durch die Windeinwirkung auf die horizontale Blatt der Windfahne 14 oder auf die zusätzliche Windräder 4 und 4' weniger oder gleich als das Drehmoment um dieselbe Achse, das bei der Einwirkung des Windes auf die Windräder 3 und 3' entsteht, ist. Das erzielt sich mit entsprechenden Konstruktionsabmessungen der Windkraftanlage, die man durch die Berechnung bestimmt.Where the counter torque around the vertical yaw axis 13 by the action of wind on the vertical leaf of the wind vane 14 or on the extra wind turbines 4 and 4 ' less than the torque around the same axis, when the wind is acting on the windmills 3 and 3 ' arises, is. And the counter torque around the transverse axis of the gondola 1 by the action of wind on the horizontal blade of the wind vane 14 or on the extra wind turbines 4 and 4 ' less than or equal to the torque around the same axis, when the wind is acting on the windmills 3 and 3 ' arises, is. This is achieved with corresponding design dimensions of the wind turbine, which are determined by the calculation.

11
Gondelgondola
22
Turmtower
3, 3'3, 3 '
Windradwindmill
4, 4'4, 4 '
zusätzliches Windradadditional windmill
55
Wellewave
66
zusätzliche Welleadditional wave
77
Rotorrotor
88th
Statorstator
99
Zahnradtriebgear drive
1010
zusätzlicher Rotoradditional rotor
1111
Welle des Statorswave of the stator
1212
drehbarer Statorrotatable stator
1313
Gierachseyaw axis
1414
Windfahnewindvane
1515
zusätzlicher Statoradditional stator
1616
Elektrogeneratorelectric generator
1717
Ausgleichsschaufelcompensation shovel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 3119736 C2 [0002] - DE 3119736 C2 [0002]
  • - EP 0009767 A2 [0003] - EP 0009767 A2 [0003]

Claims (27)

Windkraftanlage mit der Gondel (1), die um eine vertikale Gierachse (13) schwenkbar auf dem Turm (2) angeordnet ist und in welcher der Elektrogenerator (16) festgestellt ist, dessen Rotor (7) kinematisch mit dem Windrad (3) verbunden ist, wobei das Windrad (3) sich auf der Leeseite des Turmes (2) befindet, dadurch gekennzeichnet, dass die Gondel (1) mit der Windfahne (14) in Form vertikales Blattes ausgerüstet ist, die auf der Luvseite des Turmes (2) angeordnet ist, wobei ihre Fläche so ist, dass das Gegendrehmoment um der vertikalen Gierachse (13) durch Windeinwirkung auf sie weniger als das Drehmoment um dieselber Gierachse (13) durch Windeinwirkung auf das Windrad (3) ist.Wind turbine with the gondola ( 1 ) around a vertical yaw axis ( 13 ) pivoting on the tower ( 2 ) is arranged and in which the electric generator ( 16 ), whose rotor ( 7 ) kinematically with the wind turbine ( 3 ), the windmill ( 3 ) on the leeward side of the tower ( 2 ), characterized in that the nacelle ( 1 ) with the wind vane ( 14 ) is fitted in the form of a vertical blade, which lies on the windward side of the tower ( 2 ), wherein its surface is such that the counter-torque about the vertical yaw axis ( 13 ) by wind action on them less than the torque around the same yaw axis ( 13 ) by wind action on the wind turbine ( 3 ). Windkraftanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Windfahne (14) eine kreuzartige Form im Querschnitt aufweist, wobei die Fläche ihres horizontalen Blattes so ist, dass das Gegendrehmoment um der Querachse der Gondel (1) durch Windeinwirkung auf dieses Blatt weniger als das Drehmoment um dieselber Querachse durch Windeinwirkung auf das Windrad (3) ist.Wind turbine according to claim 1, characterized in that the wind vane ( 14 ) has a cross-shaped shape in cross-section, wherein the surface of its horizontal blade is such that the counter-torque about the transverse axis of the nacelle ( 1 ) by wind action on this sheet less than the torque about the same transverse axis by wind action on the wind turbine ( 3 ). Windkraftanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche des horizontalen Blattes der Windfahne (14) so ist, dass das Gegendrehmoment um der Querachse der Gondel (1) durch Windeinwirkung auf dieses Blatt und das Drehmoment um dieselber Querachse durch Windeinwirkung auf das Windrad (3) gleich groß sind.Wind turbine according to claim 2, characterized in that the surface of the horizontal leaf of the wind vane ( 14 ) is such that the counter torque about the transverse axis of the nacelle ( 1 ) by wind action on this sheet and the torque about the same transverse axis by wind action on the wind turbine ( 3 ) are the same size. Windkraftanlage nach Ansprüchen 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass die Windfahne (14) ein Blatt oder mehrere Blätter hat, die geneigt angeordnet sind.Wind turbine according to claims 1-3, characterized in that the wind vane ( 14 ) has a leaf or a plurality of leaves which are arranged inclined. Windkraftanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zusätzliche Windrad (4) anstatt der Windfahne an der Gondel (1) auf der Luvseite des Turmes (2) drehbar befestigt ist.Wind turbine according to claim 1, characterized in that the additional wind turbine ( 4 ) instead of the wind vane on the gondola ( 1 ) on the windward side of the tower ( 2 ) is rotatably mounted. Windkraftanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zusätzliche Windrad (4) mit dem Rotor (7) des Elektrogenerators (16) kinematisch verbunden ist.Wind turbine according to claim 5, characterized in that the additional wind turbine ( 4 ) with the rotor ( 7 ) of the electric generator ( 16 ) is kinematically connected. Windkraftanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Windrad (3) und das zusätzliche Windrad (4) mit der Rotation in entgegengesetzter Richtung aufgestellt sind.Wind turbine according to claim 6, characterized in that the wind turbine ( 3 ) and the additional wind turbine ( 4 ) are set up with the rotation in the opposite direction. Windkraftanlage nach Ansprüchen 6, 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Windrad (3) mit dem eigenen Rotor (7) kinematisch verbunden ist und dreht ihn und das zusätzliche Windrad (4) mit dem eigenen zusätzlichen Rotor (10) kinematisch verbunden ist und dreht ihn, wobei beide Rotoren (7) und (10) im gemeinsamen Stator (8) angeordnet sind.Wind turbine according to claims 6, 7, characterized in that the wind turbine ( 3 ) with its own rotor ( 7 ) is kinematically connected and turns it and the additional wind turbine ( 4 ) with its own additional rotor ( 10 ) is kinematically connected and turns it, both rotors ( 7 ) and ( 10 ) in the common stator ( 8th ) are arranged. Windkraftanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (7) den eigenen Stator (8) aufweist und der zusätzliche Rotor (10) den eigenen zusätzlichen Stator (15) aufweist.Wind turbine according to claim 8, characterized in that the rotor ( 7 ) own stator ( 8th ) and the additional rotor ( 10 ) own additional stator ( 15 ) having. Windkraftanlage nach Ansprüchen 6, 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Paar der gleichachsigen Windräder (3), (3') und ein Paar der gleichachsigen zusätzlichen Windräder (4), (4') aufweist und jedes Windrad (3), (3') und jedes zusätzliche Windrad (4), (4') eigenen Elektrogenerator (16) antriebt, wobei Windräder (3) und (3') drehen sich in entgegengesetzter Richtung und zusätzlichen Windräder (4) und (4') drehen sich auch in entgegengesetzter Richtung.Wind turbine according to claims 6, 9, characterized in that it comprises a pair of equiaxed windmills ( 3 ) 3 ' ) and a pair of equiaxed additional windmills ( 4 ) 4 ' ) and each wind turbine ( 3 ) 3 ' ) and each additional wind turbine ( 4 ) 4 ' ) own electric generator ( 16 ), whereby wind turbines ( 3 ) and ( 3 ' ) rotate in opposite directions and additional wind turbines ( 4 ) and ( 4 ' ) also turn in the opposite direction. Windkraftanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Windräder (3) und (3') drehen sich in gleicher Richtung und zusätzliche Windräder (4) und (4') drehen sich auch in gleicher Richtung.Wind turbine according to claim 10, characterized in that the windmills ( 3 ) and ( 3 ' ) rotate in the same direction and additional wind wheels ( 4 ) and ( 4 ' ) also turn in the same direction. Windkraftanlage nach Ansprüchen 10, 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Paar der Windräder (3), (3') und ein Paar der zusätzlichen Windräder (4), (4') drehen sich in gleicher Richtung.Wind turbine according to claims 10, 11, characterized in that a pair of wind turbines ( 3 ) 3 ' ) and a pair of additional windmills ( 4 ) 4 ' ) turn in the same direction. Windkraftanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zusätzliche Windrad (4) mit dem drehbaren Stator (12) kinematisch verbunden ist und dreht ihn.Wind turbine according to claim 6, characterized in that the additional wind turbine ( 4 ) with the rotatable stator ( 12 ) is kinematically connected and turns it. Windkraftanlage nach Ansprüchen 1, 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Windrad (3) mit dem drehbaren Stator (12) kinematisch verbunden ist und das zusätzliche Windrad (4) mit dem Rotor (7) kinematisch verbunden ist.Wind turbine according to claims 1, 13, characterized in that the wind turbine ( 3 ) with the rotatable stator ( 12 ) is kinematically connected and the additional wind turbine ( 4 ) with the rotor ( 7 ) is kinematically connected. Windkraftanlage nach Ansprüchen 11, 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Windrad (3) und das zusätzliche Windrad (4) beide sich auf einer Seite der Gondel (1) befinden.Wind power plant according to claims 11, 14, characterized in that the wind turbine ( 3 ) and the additional wind turbine ( 4 ) both on one side of the gondola ( 1 ) are located. Windkraftanlage nach Ansprüchen 6, 7, dadurch gekennzeichnet, dass jede Schaufel des Windrades (3) und die entsprechende Schaufel des zusätzlichen Windrades (4) in gleichen Ebenen angeordnet sind.Wind turbine according to claims 6, 7, characterized in that each blade of the wind turbine ( 3 ) and the corresponding blade of the additional wind turbine ( 4 ) are arranged in the same planes. Windkraftanlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufeln des Windrades (3) verschränkt, z. B. schachbrettartig, bezüglich der Schaufeln des zusätzlichen Windrades (4) angeordnet sind.Wind turbine according to claim 16, characterized in that the blades of the wind turbine ( 3 ) entangled, z. B. checkered, with respect to the blades of the additional wind turbine ( 4 ) are arranged. Windkraftanlage nach Ansprüchen 6, 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Windrad (3) und das zusätzliche Windrad (4) nicht fluchtende sind.Wind turbine according to claims 6, 9, characterized in that the wind turbine ( 3 ) and the additional wind turbine ( 4 ) are not aligned. Windkraftanlage nach Ansprüchen 5–18, dadurch gekennzeichnet, dass das Windrad (3), das Windrad (3'), das zusätzliche Windrad (4) und das zusätzliche Windrad (4') die gleichen Konstruktionsabmessungen, z. B. der Durchmesser, die Schaufelanzahl, der Anstellwinkel, die Drehzahl, aufweisen.Wind turbine according to claims 5-18, characterized in that the wind turbine ( 3 ), windmill ( 3 ' ), the additional wind turbine ( 4 ) and the additional wind turbine ( 4 ' ) the same construction dimensions, z. As the diameter, the number of blades, the angle of attack, the speed have. Windkraftanlage nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass nicht alle Windräder (3), (3'), (4), (4') die gleichen Konstruktionsabmessungen aufweisen, einige Windräder ungleichen Konstruktionsabmessungen aufweisen.Wind turbine according to claim 19, characterized in that not all wind turbines ( 3 ) 3 ' ) 4 ) 4 ' ) have the same design dimensions, some wind turbines have unequal design dimensions. Windkraftanlage nach Ansprüchen 5–20, dadurch gekennzeichnet, dass alle Windräder (3) und (3') und zusätzliche Windräder (4) und (4') die gleiche Drehrichtung aufweisen.Wind turbine according to claims 5-20, characterized in that all wind turbines ( 3 ) and ( 3 ' ) and additional windmills ( 4 ) and ( 4 ' ) have the same direction of rotation. Windkraftanlage nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass nicht alle Windräder (3) und (3') und zusätzliche Windräder (4) und (4') die gleiche Drehrichtung aufweisen, einige Windräder in entgegengesetzter Richtung rotieren.Wind turbine according to claim 21, characterized in that not all wind turbines ( 3 ) and ( 3 ' ) and additional windmills ( 4 ) and ( 4 ' ) have the same direction of rotation, rotate some wind turbines in the opposite direction. Windkraftanlage nach Ansprüchen 1–22, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegendrehmoment um die vertikale Gierachse (13) der Gondel (1) weniger als das Drehmoment um dieselbe Gierachse (13) ist.Wind turbine according to claims 1-22, characterized in that the counter-torque about the vertical yaw axis ( 13 ) of the nacelle ( 1 ) less than the torque about the same yaw axis ( 13 ). Windkraftanlage nach Ansprüchen 5–23, dadurch gekennzeichnet, dass die Gondel (1) verstellbare Ausgleichsschaufeln (17) aufweist.Wind turbine according to claims 5-23, characterized in that the nacelle ( 1 ) adjustable compensating blades ( 17 ) having. Windkraftanlage nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsschaufeln (17) unverstellbar sind.Wind power plant according to claim 24, characterized in that the compensating blades ( 17 ) are unadjustable. Windkraftanlage nach Ansprüchen 24, 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Ausgleichsschaufeln (17) gleich, größere oder kleinere als die Länge der Schaufeln der Windräder (3) und (3') und zusätzliche Windräder (4) und (4') ist und die Anzahl der Ausgleichsschaufeln (17) eine oder mehr ist.Wind power plant according to claims 24, 25, characterized in that the length of the compensating blades ( 17 ) equal to, larger or smaller than the length of the blades of the windmills ( 3 ) and ( 3 ' ) and additional windmills ( 4 ) and ( 4 ' ) and the number of compensating blades ( 17 ) is one or more. Windkraftanlage nach Ansprüchen 24, 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Form und die Konstruktion der Ausgleichsschaufeln (17) verschieden sind.Wind turbine according to claims 24, 25, characterized in that the shape and the construction of the balancing blades ( 17 ) are different.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL2006276C2 (en) * 2011-02-22 2012-08-24 Itomforce Innovations B V CONSTRUCTION WITH MULTIPLE WIND TURBINE.
WO2012134459A1 (en) * 2011-03-30 2012-10-04 Amsc Windtec Gmbh Dual-generator arrangement for a wind power plant

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0009767A2 (en) 1978-10-11 1980-04-16 Messerschmitt-Bölkow-Blohm Gesellschaft mit beschränkter Haftung Single-bladed wind-turbine rotor and a method for starting and stopping same
DE3119736C2 (en) 1980-05-19 1987-11-12 United Technologies Corp., Hartford, Conn., Us

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0009767A2 (en) 1978-10-11 1980-04-16 Messerschmitt-Bölkow-Blohm Gesellschaft mit beschränkter Haftung Single-bladed wind-turbine rotor and a method for starting and stopping same
DE3119736C2 (en) 1980-05-19 1987-11-12 United Technologies Corp., Hartford, Conn., Us

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL2006276C2 (en) * 2011-02-22 2012-08-24 Itomforce Innovations B V CONSTRUCTION WITH MULTIPLE WIND TURBINE.
WO2012134459A1 (en) * 2011-03-30 2012-10-04 Amsc Windtec Gmbh Dual-generator arrangement for a wind power plant

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